[发明专利]丙烯酸酯‑丙烯腈共聚物的分散剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明分散剂的技术领域，尤其涉及丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散剂及其制备方法。

背景技术

在涂料等化工产业中，颜料的分散是涂料制造技术的重要环节。为了使涂料中的有机、无机颜料得到均一稳定分散，经常使用分散剂。分散剂在涂料的贮存、涂装操作、涂膜的形成、涂料的性能等方面有着重要作用。尽管传统的分散剂在水性分散介质中显示出有效的分散稳定作用，但由于它们在颜料粒子表面的吸附小的分子牢固，容易从粒子表面上解吸从而导致被分散的粒子重新聚集或沉淀，体系的长期稳定性欠佳，对漆膜外观、硬度及耐老化等性质也有小利影响。为克服传统分散剂的局限性，近年来开发并应用了高分子分散剂。高分子分散剂是指分子质量在数千以上的具有表面活性的高分子化合物，本质上属于表面活性剂。其概念是在20世纪80年代初期首次提出的，80年代中期推出相关产品并进入推广应用阶段。高分子分散剂对颜料的分散有显著效果，尤其对润湿性、稳定性等方面有相当大的作用，对颜料的应用性能也有较大改善，已成为新一代的高效分散剂。

现有技术中，高聚物的分散剂的分散效果不够理想。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散剂，该分散剂具有较高的分散效果。

一种丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散剂，其为具有以下分子结构的嵌段聚合物：

；

其中，R₁为H或甲基，R₂为C_1～4烷烃基， m、n均为正整数。

此处，上述术语“嵌段聚合物”又称为镶嵌共聚物，是指是将两种或两种以上性质不同的聚合物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物。作为本发明的嵌段聚合物的形式不做具体限定，但基于分散之效果，其为AB型嵌段共聚物。此处，AB型嵌段共聚物是指两种单体的重复单元交替排布而成的。

作为上述分子结构中，m:n较好地为0.1～0.6:1，如0.1:1、0.12：1、0. 2:1、0. 25:1、0. 3:1、0. 4:1、0. 5:1、0. 55:1、0. 60:1等。可以理解的是，这里m:n即为二种单体的理论反应的摩尔数之比。

至于本发明中的分子量，较好的为，m为12～25，n为30～60。例如，m为12、13、16、18、22、25等；n可以为30、32、35、40、45、50、52、55、58或60等。分子量对共聚物的粘度有着影响，若分子量多高，则粘度过大；若分子量过低，则影响其分散性能。

本发明另一方面提供一种丙烯酸酯-丙烯腈共聚物的分散剂的制备方法，该制备方法所获得的分散剂具有较高的分散效果。

一种如上述分散剂的制备方法，将丙烯酸酯、丙烯腈进行阴离子共聚反应得到；

丙烯酸酯单体具有结构式：，R₁为H或甲基，R₂为C_1～4烷烃基。

上述术语“阴离子聚合”是烯类单体的取代基具有吸电子性，使双键带有一定的正电性，具有亲电性，通过路易斯碱作为亲核试剂进攻带正电的双键而引发反应的一类聚合物反应。

作为本发明的阴离子共聚反应的温度以-60～-40℃为宜，例如-60℃、-58℃、-55℃、-50℃、-45℃、-40℃。若温度过高，则反应速率过大会影响聚合反应的稳定性，还会使得共聚物的分子量过低。于此聚合温度下，阴离子共聚反应的时间可参考性地为25～60h，如25h、28h、40h、44h、50h、55h、60h等。

至于二种聚合反应的单体，其反应的摩尔数之比当然可以采用理论之比。但基于更好地分散性，丙烯酸酯、丙烯腈的摩尔比以0.08～0.50:1为佳，如0.08:1、0.085:1、0.1、0.2:1、0.25:1、0.35:1、045:1、0.50:1等。

可以理解的是，本发明的阴离子聚合采用溶液聚合。其在溶剂中年进行，加入引发剂。阴离子共聚反应的引发剂的用量以0.1～1 mol%为佳，如0.1 mol%、0.15mol%、0.2 mol%、0.5 mol%、0.8 mol%、0.9 mol%、1 mol%，以丙烯酸酯和丙烯腈的总摩尔数为100 mol%。

上述引发剂可以为烷基金属。此处烷基金属中的烷基可以为C_1～4烷基，金属可以锂、钠等。具体地，可以选自异丙基苯基锂、正丁基锂、联苯钠、萘钠中的一种或二种以上。